(57)【要約】【課題】帯電ローラが感光体ドラムに対してスリップすることなしに確実に回転するようにする。【解決手段】感光体ドラム５の一端部に駆動ギヤ６１を固定すると共に、帯電ローラ１４の芯金１６の一端部に、駆動ギヤ６１に噛み合う従動ギヤ６２を固定する。駆動ギヤ６１が矢示Ｅ方向に回転すると、従動ギヤ６２が帯電ローラ１４と一体で矢示Ｇ方向に回転する。したがって、帯電ローラ１４の表面に帯電ローラクリーナ４９による負荷が加わっても、帯電ローラ１４は感光体ドラム５との間でスリップを生じることなしに回転する。【選択図】      図１
2006146280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ローラがローラの両端部の外周にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加して該像担持体を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の一端部に駆動ギヤを固定すると共に前記帯電ローラの一端部に前記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを固定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、前記像担持体の他端部にも駆動ギヤを固定すると共に前記帯電ローラの他端部にも前記他端部の駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを固定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動ギヤと前記従動ギヤは同一の歯数に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
帯電ローラがローラの両端部の外周にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加して該像担持体を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
前記像担持体の両側の端部の少なくとも一方に、該像担持体の回転を前記帯電ローラにタイミングベルトを使用した機構により伝達するタイミングベルト駆動伝達手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記ギャップ管理部材は、前記像担持体との摩擦係数が０．５以下に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
帯電ローラがローラの両端部の外周にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加して該像担持体を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
前記ギャップ管理部材は、前記像担持体との摩擦係数が０．５以上に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記両端部のギャップ管理部材は、前記像担持体の転写紙が通過する領域外にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記両端部のギャップ管理部材は、前記像担持体の現像領域外にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項６又は７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯電ローラのローラ両端部にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して帯電ローラが像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加して像担持体の表面を帯電する帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置である複写機，プリンタ，ファクシミリ等では、像担持体である感光体の表面に静電潜像を形成するのに先立って、その感光体をいろいろな方法で均一に帯電させている。
その帯電方法の１つとして、近年では導電性の部材でローラ状に形成した帯電ローラを感光体の表面に接触させ、その状態で帯電ローラと感光体との間に電圧を印加することにより、感光体の表面を帯電させる接触帯電方式の接触帯電装置が、低オゾン化と低電力化が図れるという利点があることから、実用化されてきている。
【０００３】
しかしながら、このような接触帯電装置に使用されている帯電ローラは、金属製の芯金の外側に導電性のゴムで形成した弾性層を設けたものであるため、その弾性層が感光体の表面に押し付けられた状態で長期間放置され続けると、その弾性層の中に含まれている物質（例えば可塑剤）が表面に滲み出て、それが感光体の表面を汚してしまうということがあった。
【０００４】
また、接触帯電の場合には、帯電ローラ等の帯電部材が感光体等の像担持体の表面に接触した状態で帯電が行われるため、その像担持体の表面に画像転写後に残った転写残トナー等が帯電部材の表面に転移することによって汚れ、それが原因で帯電性能が低下してしまう恐れもあった。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するため、帯電部材である帯電ローラのローラ部分の両端部に、そのローラ部分の中央部に比べて大径となる凸部をスペーサやテープ等で形成し、それによって帯電ローラの両端部を除く他の部分が像担持体である感光体の表面に対して非接触になるようにし、その状態で感光体を帯電するようにした非接触の帯電装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【特許文献１】特開平３−２４００７６号公報
【特許文献２】特開平４−３６０１６７号公報
【特許文献３】特開平５−１０７８７１号公報
【０００６】
これらの非接触の帯電装置によれば、帯電ローラの画像形成領域に対応する部分は感光体に接触しないため、接触帯電装置の欠点である帯電部材の弾性層中に含まれている物質の感光体への付着や、感光体の表面に付着したトナー等の付着物が帯電ローラの表面に転移しやすいという問題を解決することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このように帯電ローラのローラ部分の両端部にフィルム材を周方向にそれぞれ巻き付けるようにしているものでは、そのフィルム材の幅（ローラの長手方向の幅）を大きくすると、その帯電には使用されないフィルム材を巻き付けた部分により帯電ローラの全長が長くなってしまうので、通常はそのフィルム材の幅は、できるだけ狭くするのが普通である。
【０００８】
ところが、このようにフィルム材のフィルム幅を狭くすると、帯電ローラが感光体により連れ回りする構成であるときには、帯電ローラには感光体からの回転力が、その狭い幅のフィルム材を介してのみ伝達されて連れ回りするため、スリップが生じやすい。
そして、そのスリップが生じると、画像に縦スジができるようになるため、画像品質が低下する。
【０００９】
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、帯電ローラがその一部に巻き付けられたフィルム材を介して像担持体に接触し、その像担持体からの駆動力により回転する構成において、帯電ローラが像担持体に対してスリップすることなしに確実に回転できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は上記の目的を達成するため、帯電ローラがローラの両端部の外周にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加してその像担持体を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
上記像担持体の一端部に駆動ギヤを固定すると共に上記帯電ローラの一端部に上記駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを固定したものである。
【００１１】
上記画像形成装置は、像担持体の他端部にも駆動ギヤを固定すると共に帯電ローラの他端部にも上記他端部の駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを固定すると効果的である。
また、上記駆動ギヤと従動ギヤは同一の歯数に形成するとよい。
【００１２】
さらに、同様に帯電ローラがギャップ管理部材を介して像担持体に接触する帯電装置を備えた画像形成装置において、上記像担持体の両側の端部の少なくとも一方に、その像担持体の回転を帯電ローラにタイミングベルトを使用した機構により伝達するタイミングベルト駆動伝達手段を設けるようにするとよい。
また、上記ギャップ管理部材は、像担持体との摩擦係数が０．５以下のものであるとよい。
【００１３】
さらに、帯電ローラがローラの両端部の外周にそれぞれ取り付けた所定の厚さのギャップ管理部材を介して像担持体に接触し、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加してその像担持体を帯電する帯電装置を備えた画像形成装置において、
上記ギャップ管理部材は、像担持体との摩擦係数が０．５以上であるようにするとよい。
【００１４】
上記像担持体との摩擦係数が０．５以上に形成されているギャップ管理部材を設けた画像形成装置において、その両端部のギャップ管理部材は、像担持体の転写紙が通過する領域外にそれぞれ配設したり、担持体の現像領域外にそれぞれ配設したりするとよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施形態例である画像形成装置の帯電装置と感光体ドラムを示す斜視図、図２は同じくその帯電装置と感光体ドラムを示す正面図、図３は同じくその帯電装置と感光体ドラムを複数備えた画像形成装置であるカラーの小型プリンタを示す全体構成図である。
【００１６】
図３に示す画像形成装置であるカラーの小型プリンタは、４ドラムフルカラーの電子写真方式の画像形成装置であり、装置本体１内には、４個の像担持体ユニットである感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び２Ｄを、装置本体１に対してそれぞれ着脱可能に装着している。
この小型プリンタは、装置本体１内の略中央に転写ベルト３を複数のローラ間に矢示Ａ方向に回動可能に張装している。
【００１７】
そして、その転写ベルト３の図３で上側の面に、４個の感光体ユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにそれぞれ設けられている感光体ドラム５が接触するように、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄをそれぞれ配設している。
そして、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置１０Ａ〜１０Ｄを配設している。
【００１８】
その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの上方には書込みユニット６を、下方には両面ユニット７をそれぞれ配設している。
さらに、この小型プリンタは、装置本体１の図３で左方に、画像形成後の転写紙Ｐを反転させて排出したり、両面ユニット７へ搬送したりする反転ユニット８を装着している。
【００１９】
転写ベルト３と反転ユニット８との間には、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置９が設けられている。
その定着装置９の転写紙搬送方向下流側には、反転搬送路２０を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Ｐを排紙ローラ対２５により排紙トレイ２６上に排出可能にしている。
【００２０】
また、装置本体１内の下部には、上下２段にサイズの異なる転写紙Ｐを収納可能な給紙カセット１１と１２を、それぞれ配設している。
さらに、装置本体１の右側面には、手差しトレイ１３を矢示Ｂ方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ１３を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
【００２１】
感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、同一の構成をしたユニットであり、感光体ユニット２Ａはイエロー色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｂはマゼンタ色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｃはシアン色に対応する画像を形成し、感光体ユニット２Ｄはブラック色に対応する画像を形成する。そして、それらを転写紙の搬送方向に間隔を置いてそれぞれ配置している。
【００２２】
その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、図４に示すようにそれぞれ帯電装置４の帯電ローラ１４と、その帯電ローラ１４によって表面が帯電され、露光により静電潜像が形成されるＯＰＣドラム方式の像担持体である感光体ドラム５と、その感光体ドラム５の表面をクリーニングするクリーニング装置を構成するブラシローラ１５とを一体のユニットに構成し、それを装置本体１（図３参照）に対して着脱可能にしたものである。
【００２３】
その各感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、感光体ドラム５の表面に先端を摺接させて転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレード４７を備えており、そのクリーニングブレード４７により掻き落としたトナーを、ブラシローラ１５でトナー搬送オーガ４８側に移動させ、そのトナー搬送オーガ４８を回転させることにより回収した廃トナーを、所定の廃トナー収納部に搬送するようにしている。
【００２４】
また、この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄは、帯電ローラ１４の弾性部材１７の表面にも、例えばスポンジからなる帯電ローラクリーナ４９を接触させ、機内に浮遊するトナーやゴミ等が弾性部材１７の表面に付着したときでも、それをクリーニングできるようにしている。
【００２５】
なお、この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄには、それを装置本体１（図３参照）に対して着脱する際の基準として、位置決め主基準部５１を設けると共に、手前側位置決め従基準部５２と奥側位置決め従基準部５３とをブラケット５０にそれぞれ一体に設け、その感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを装置本体１に装着する際に、それらの基準部により、感光体ユニット２Ａ〜２Ｄを所定の装着位置に確実に位置決めできるようにしている。
【００２６】
この感光体ユニット２Ａ〜２Ｄの各感光体ドラム５は、前述したようにそれぞれ矢示Ｃ方向に回転するが、それらの線速はモノクロ速度優先モード、モノクロ画質優先モード、カラー速度優先モード、カラー画質優先モード、厚紙・ＯＨＰ通紙モードなどいくつかのモードによって１８５ｍｍ／ｓｅｃ、１２５ｍｍ／ｓｅｃ、６２．５ｍｍ／ｓｅｃの三段階に調整することができるようになっている。
なお、この感光体ユニットは、ブラシローラ１５を構成から外して、帯電ローラ１４と感光体ドラム５とで一体のユニットに構成するようにしてもよい。
【００２７】
帯電装置４は、例えば外径をφ９ｍｍに形成し、ＳＵＭ−Ｎｉメッキ（鋼の表面をニッケルメッキ仕上げ）で形成した芯金１６の外周に、例えばエピクロルヒドリンゴムからなり、体積固有抵抗値を１×１０３〜１×１０８Ω・ｃｍとした導電性を有し、肉圧を１．５ｍｍとした弾性部材１７を設けた帯電ローラ１４を有している。
【００２８】
そして、その帯電装置４は、帯電ローラ１４の図２に示す帯電有効領域Ａｃが、感光体ドラム５の表面に対して非接触（ギャップＧを形成）となる非接触帯電装置であり、弾性部材１７の両端部にフィルム材１８，１８を周方向に巻き付けて固定することにより、帯電有効領域Ａｃが感光体ドラム５の表面に対して非接触になるようにしている。
【００２９】
すなわち、帯電ローラ１４のローラ部分を形成している弾性部材１７の両端部の外周に、例えばポリエステル又はポリエチレンテレフタレートからなる片面が粘着面に形成されたギャップ管理部材であるフィルム材１８，１８を、粘着面側が弾性部材１７に接するように巻き付け、その両側の各フィルム材１８，１８のそれぞれ両端を斜めにカットして、それらが互いに重なり合わないように貼着固定している。
【００３０】
そのフィルム材１８は、この実施の形態ではフィルム幅を例えば８ｍｍ、フィルム厚を５０〜６０μｍとしたものを使用する。
そして、帯電ローラ１４を、芯金１６の両端部を加圧スプリング１９，１９により滑り軸受３０，３０を介して感光体ドラム５側に所定の加圧力で加圧して、両側のフィルム材１８，１８を介して感光体ドラム５の表面に接触させている。
【００３１】
その状態で、帯電ローラ１４の芯金１６と感光体ドラム５との間に、例えばＤＣ−７００Ｖを定電圧制御で印加すると共に、ＡＣ電圧を定電流制御で印加して、感光体ドラム５の表面を所定の電位に一様に帯電する。
なお、帯電ローラ１４は、加圧スプリング１９を使用せずに、自重により感光体ドラム５に両端部のフィルム材１８，１８を接触させるようにしてもよい。
【００３２】
この小型プリンタは、図１に示すように感光体ドラム５の一端部に駆動ギヤ６１を固定すると共に、帯電ローラ１４の芯金１６の一端部に、駆動ギヤ６１に噛み合う従動ギヤ６２を固定している。
そして、その駆動ギヤ６１に、図示しないモータからの駆動力を伝達し、それにより駆動ギヤ６１と感光体ドラム５とが一体で矢示Ｅ方向に回転するようにしている。その駆動ギヤ６１が矢示Ｅ方向に回転すると、その駆動ギヤ６１には従動ギヤ６２が噛み合っているので、従動ギヤ６２が帯電ローラ１４と一体で矢示Ｇ方向に回転する。
【００３３】
なお、図１では駆動ギヤ６１の外径を従動ギヤ６２の外径よりも大きく図示しているが、それらを略同一の外径にして、その互いに噛み合う駆動ギヤ６１と従動ギヤ６２の歯数を同一にすれば、それらは同一の周速で矢示Ｅと矢示Ｇ方向にそれぞれ回転する。
【００３４】
したがって、その場合には感光体ドラム５と帯電ローラ１４とが同一の周速で矢示Ｅと矢示Ｇ方向にそれぞれ回転するので、その感光体ドラム５と帯電ローラ１４との接触部の削れを少なくすることができる。
このように、この小型プリンタは、感光体ドラム５からの回転力を駆動ギヤ６１により従動ギヤ６２に強制的にギヤの噛み合いを利用した確実な方法で伝達し、それにより帯電ローラ１４を矢示Ｇ方向に回転させる。
【００３５】
したがって、帯電ローラ１４の回転を、仮に両側のフィルム材１８，１８と感光体ドラム５との摩擦力だけで行う構成（連れ回り回転のみの構成）にしている場合には、僅かなフィルム幅の部分に生じる摩擦力だけて帯電ローラ１４が回転されるため、その帯電ローラ１４が帯電ローラクリーナ４９から受ける負荷や、滑り軸受３０の部分における摩擦負荷等により感光体ドラム５の表面に対してスリップすることにより、画像に縦スジができたりして画像品質が低下する恐れがあるが、この実施の形態によれば、上述したギヤを用いた確実な駆動により帯電ローラ１４を確実に回転させることができるので、上記スリップを防止して良好な画像を得ることができる。
【００３６】
ところで、この小型プリンタでは、フィルム材１８と感光体ドラム５の表面との摩擦係数が０．５以下になるようにしている。
このようにすれば、帯電ローラ１４の回転時においてフィルム材１８が感光体ドラム５から受ける摩擦負荷を小さくすることができるので、帯電ローラ１４の回転を、よりスムーズにすることができる。
【００３７】
また、駆動ギヤ６１と従動ギヤ６２は、それらを精度良く製造したとしても、それらは多少の部品精度差を生じるため、それらを噛み合わせて互いに回転させると若干の線速差を生じる。そのため、フィルム材１８と感光体ドラム５との接触面が擦られるようになるため、それらの面が経時に摩耗していくと、帯電ローラ１４の弾性部材１７の部分が感光体ドラム５の表面に接触するようになることがある。
このようになると、感光体ドラム５上に転写残トナーがあると、それが帯電ローラ１４の弾性部材１７の表面に転移して汚れるため、それが原因で縦すじ画像ができたり、ポチ画像ができたりして画像不良になったりする。
【００３８】
しかしながら、この実施の形態のように、フィルム材１８と感光体ドラム５の表面との摩擦係数を０．５以下にすれば、フィルム材１８と感光体ドラム５との接触面は擦られても摩耗しにくくなるので、上述した画像不良が発生しにくくなる。
また、上記摩擦係数が大きいときには、帯電ローラ１４と感光体ドラム５とで線速差が生じたところで帯電ローラ１４が振動してバンディングが発生しやすいが、それも上記摩擦係数を０．５以下にすることで防止することができる。
【００３９】
なお、ここで云うフィルム材１８と感光体ドラム５の表面との摩擦係数（最大静止摩擦係数）μとは、次に示すような方法で測定した数値を云うものとする。
図９に示すような装置を使用し、短冊状に形成したフィルム材１８′を感光体ドラム５の周面に、１／４周程度接触させるようにセットし、そのフィルム材１８′の下端に０．９８Ｎ（１００ｇｆ）の重り７１を取り付ける。また、そのフィルム材１８′の他端部に、デジタルフォースゲージ７２を取り付け、そのデジタルフォースゲージ７２を矢示Ｋ方向にゆっくりと引いていく。
【００４０】
すると、最大静止摩擦のところで、デジタルフォースゲージ７２が示す値がピークとなり、フィルム材１８′が滑って動きだすとデジタルフォースゲージ７２が示す値が小さくなっていく。ここで、デジタルフォースゲージ７２が示すピーク値をＦ（Ｎ）とすると、摩擦係数（最大静止摩擦係数）μは次式により求まる。
μ＝｛ｌｎ（Ｆ／０．９８）｝／（π／２）
【００４１】
次に、このようにして求めた各摩擦係数μが異なるフィルム材、すなわち材質を異ならせることにより意識的に摩擦係数μを異ならせたフィルム材（図１のフィルム材１８に相当する形状のもの）を数種類作成し、それらを図１に示したように実際に弾性部材１７に取り付けて帯電ローラとし、それを画像形成装置に組み込んで画像を出力させて画像品質を評価した結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2006146280.tif 000003
【００４３】
試験結果によれば、摩擦係数μが０．３２と小さかったＰＴＦＥと、摩擦係数μが０．４０のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）と、摩擦係数μが０．５１のＥＰＤＭの各フィルム材を使用した場合には、初期画像におい異常が無く、良好な画像が得られた（〇の評価）。
しかしながら、摩擦係数μが０．７３のウレタンを使用した場合には、バンディングによる横すじが発生した（△の評価）。
【００４４】
さらに、これら材質の異なるフィルム材を使用した帯電ローラを装着して３万枚の通紙試験を行い、その試験後に感光体ドラムの表面が劣化することにより変化する摩擦係数μを測定すると共に、その３万枚通紙後の経時における画像の評価を合わせて行った。
その試験結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2006146280.tif 000004
【００４６】
この試験結果によれば、ＰＴＦＥのフィルム材を使用したものは３万枚通紙後の経時における摩擦係数μが０．４１になり、ＰＥＴのフィルム材を使用したものはその経時における摩擦係数μが０．５０になったが、共に３万枚通紙後の経時における画像は異常が無く、良好であった（〇の評価）。
また、ＥＰＤＭのフィルム材を使用したものは、経時における摩擦係数μが０．６１になり、経時における画像にはバンディングによる横すじが発生した（△の評価）。
【００４７】
さらに、ウレタンのフィルム材を使用したものは、経時における摩擦係数μが０．８３になり、その経時において感光体ドラムの削れ量が多いため、帯電ローラの弾性部材の部分が感光体ドラムの表面に接触するようになった。そして、その影響により帯電ローラが汚れて帯電電位が低くなり、帯電不良が発生て地汚れが起きた（×の評価）。
以上の結果により、図１に示した帯電ローラ１４に使用するフィルム材１８としては、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以下のものを使用することが望ましい。
【００４８】
次に、図３に戻って現像装置１０Ａ〜１０Ｄについて説明する。
図３に示した現像装置１０Ａ〜１０Ｄは、構成が全て同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる。そして、現像装置１０Ａはイエロー色のトナーを使用し、現像装置１０Ｂはマゼンタ色のトナーを使用し、現像装置１０Ｃはシアン色のトナーを使用し、現像装置１０Ｄはブラック色のトナーをそれぞれ使用する。
【００４９】
図５に示す書込みユニット６は、レーザダイオード（ＬＤ）方式のカラー１ビーム、モノクロ２ビームで、２つの６面の回転多面鏡２２ａ，２２ｂを有する１ポリゴンモータの書込みユニットである。
その書込みユニット６は、光源となる図示しないレーザダイオードから射出されてポリゴンモータ２１により回転される回転多面鏡２２ａ，２２ｂにより、イエロー用の走査光及びマゼンタ用の走査光と、シアン用の走査光及びブラック用の走査光とを右と左に分けて反射させる。
【００５０】
そのイエロー用の走査光及びマゼンタ用の走査光は、２層ｆθレンズ２３をそれぞれ通り、イエロー用の走査光はミラー２７に反射されて長尺ＷＴＬ２４を通って、ミラー２８，２９を介して感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５上に照射される。
また、マゼンタ用の走査光は、ミラー３１に反射されて長尺ＷＴＬ３２を通って、ミラー３３，３４を介して感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５上に照射される。
【００５１】
さらに、シアン用の走査光及びブラック用の走査光は、２層ｆθレンズ３５をそれぞれ通り、シアン用の走査光はミラー３６に反射されて長尺ＷＴＬ３７を通って、ミラー３８，３９を介して感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５上に照射される。
また、ブラック用の走査光は、ミラー４１に反射されて長尺ＷＴＬ４２を通って、ミラー４３，４４を介して感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５上に照射される。
【００５２】
図３に示す両面ユニット７は、対をなす搬送ガイド板４５ａ，４５ｂと、対をなす複数（この例では４組）の搬送ローラ４６とからなり、転写紙の両面に画像を形成する両面画像形成モード時には、片面に画像が形成されて反転ユニット８の反転搬送路５４に搬送されてスイッチバック搬送された転写紙Ｐを受入れて、それを感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部に向けて再搬送する。
【００５３】
反転ユニット８は、それぞれ対をなす複数の搬送ローラと、対をなす複数の搬送ガイド板とからなり、上述したように両面画像形成する際の転写紙Ｐを表裏反転させて両面ユニット７へ搬出したり、画像形成後の転写紙Ｐをそのままの向きで機外に排出したり、表裏を反転させて機外に排出したりする働きをする。
給紙カセット１１と１２とが設けられている給紙部には、転写紙Ｐを１枚ずつ分離して給紙する分離給紙部５５，５６が、それぞれ設けられている。
【００５４】
この小型プリンタは、転写ベルト３を使用したローラ曲率分離方式を採用しており、転写ベルト３の内側には４つの転写ブラシ５７が４個の感光体ドラム５に対応してそれぞれ設けられている。
【００５５】
この小型プリンタは、作像動作を開始させると、各感光体ドラム５が図３で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体ドラム５の表面が、その感光体ドラム５と各帯電装置の帯電ローラ１４との間に電圧が印加されることにより一様に帯電される。
そして、感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりイエロー色の画像に対応するレーザ光が照射される。
【００５６】
また、感光体ユニット２Ｂの感光体ドラム５の帯電面には、書込みユニット６によりシアン色の画像に対応するレーザ光が、感光体ユニット２Ｃの感光体ドラム５の帯電面にはマゼンタ色の画像に対応するレーザ光が、さらに感光体ユニット２Ｄの感光体ドラム５の帯電面にはブラック色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、そこに各色に対応した潜像がそれぞれ形成される。
そして、その各潜像は、感光体ドラム５が回転することにより現像装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ及び１０Ｄの位置に達すると、そこでイエロー，マゼンタ，シアン及びブラックの各トナーにより現像されて、４色のトナー像となる。
【００５７】
一方、給紙カセット１１あるいは１２のうち、選択された給紙段から転写紙Ｐが分離給紙部５５あるいは５６により給紙され、それが感光体ユニット２Ａの直前に設けられているレジストローラ対５９により、各感光体ドラム５上に形成されているトナー像と一致する正確なタイミングで、それが感光体ユニット２Ａの感光体ドラム５と転写ベルト３との間に向けて搬送される。
【００５８】
その際、転写紙Ｐは、転写ベルト３の入口付近に配設している紙吸着ローラ５８によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト３の表面に静電的に吸着される。
そして、転写紙Ｐは、転写ベルト３に吸着した状態で、その転写ベルト３の矢示Ａ方向への回動により同方向に搬送されながら、図３で上側の面にイエロー，マゼンタ，シアン及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、感光体ユニット２Ｄを通過したときには４色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
【００５９】
その転写紙Ｐは、定着装置９で熱と加圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は指定されたモードに応じた排紙系を通って、装置本体上部の排紙トレイ２６に反転排紙されたり、定着装置９から直進して反転ユニット８内を通ってストレート排紙されたりする。
【００６０】
あるいは、両面画像形成モードが選択されているときには、前述した反転ユニット８内の反転搬送路５４に送り込まれた後にスイッチバックされて両面ユニット７に搬送され、そこから再給紙されて感光体ユニット２Ａ〜２Ｄが設けられている作像部で、裏面に画像が形成された後に排出される。
以後、２枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
【００６１】
図６は感光体ドラムの両端部に駆動ギヤを固定すると共に帯電ローラの両端部に従動ギヤをそれぞれ固定した画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、この実施形態による画像形成装置は、全体の構成は図３で説明した画像形成装置である小型プリンタと同様であるため、その全体の図示及び説明を省略する。
この実施の形態では、感光体ドラム５の図６で左方側の他端部にも駆動ギヤ６１を固定すると共に、帯電ローラ１４の芯金１６の他端部にも左方側の駆動ギヤ６１に噛み合う従動ギヤ６２を固定している。
【００６２】
この実施の形態では、感光体ドラム５を回転させて駆動ギヤ６１を回転させると、その駆動ギヤ６１の従動ギヤ６２と噛み合っている歯が従動ギヤ６２の歯を回転方向に押し回すように力を加える。
その際に、従動ギヤ６２には駆動ギヤ６１から離れる方向に分力が働くため、駆動ギヤ６１と従動ギヤ６２を感光体ドラム５と帯電ローラ１４の片側のみに設けている場合には、従動ギヤ６２は軸受等により許容されるガタ内で駆動ギヤ６１から離れる方向（図６で上方向）に移動する。
【００６３】
したがって、この場合には、駆動ギヤ６１と従動ギヤ６２が設けられている片側のみについて、帯電ローラ１４と感光体ドラム５との間のギャップ（図２のＧを参照）が大きくなるので、帯電ローラ１４の帯電領域内でギャップに偏差が生じてしまう。
【００６４】
しかしながら、図６に示した実施の形態では、感光体ドラム５の両端部に駆動ギヤ６１をそれぞれ固定すると共に、帯電ローラ１４の両端部にも従動ギヤ６２をそれぞれ固定しているので、感光体ドラム５の駆動時には両側の従動ギヤ６２，６２に共に駆動ギヤ６１から離れる方向に同じ力の分力が作用するので、帯電ローラ１４の帯電領域内でギャップが略均一になる。したがって、良好な帯電性能が得られる。
【００６５】
なお、図６においても図１で説明した場合と同様に、駆動ギヤ６１の外径を従動ギヤ６２の外径よりも大きく図示しているが、それらを略同一の外径にして、その互いに噛み合う左右の各駆動ギヤ６１と従動ギヤ６２の歯数をそれぞれ同一にすれば、それらは同一の周速で矢示Ｅと矢示Ｇ方向にそれぞれ回転する。
したがって、その場合には感光体ドラム５と帯電ローラ１４とが同一の周速で矢示Ｅと矢示Ｇ方向にそれぞれ回転するので、その感光体ドラム５と帯電ローラ１４との接触部の削れを少なくすることができる。
【００６６】
図７はタイミングベルト駆動伝達機構を設けた画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、この実施形態による画像形成装置も、全体の構成は図３で説明した画像形成装置である小型プリンタと同様であるため、その全体の図示及び説明を省略する。
【００６７】
この実施の形態では、感光体ドラム５の一端部に、その感光体ドラム５の回転を帯電ローラ１４にタイミングベルト６３を使用した機構により伝達するタイミングベルト駆動伝達手段として機能するタイミングベルト駆動伝達機構６０を設けている。
【００６８】
そのタイミングベルト駆動伝達機構６０は、感光体ドラム５の一端部に駆動ギヤ６１を固定し、その駆動ギヤ６１に中間ギヤ６４が噛み合うように、その中間ギヤ６４を固定した軸６５を図示しない支持部材で回転可能に支持し、その軸６５に固定したプーリ６６と帯電ローラ１４の芯金１６の一端部に固定したプーリ６７との間にタイミングベルト６３を巻き掛けたものである。
【００６９】
したがって、感光体ドラム５を矢示Ｅ方向に回転させると、それと一体で駆動ギヤ６１が同方向に回転し、その駆動ギヤ６１に噛み合う中間ギヤ６４が矢示Ｊ方向に回転する。その中間ギヤ６４は軸６５を介してプーリ６６と一体であるため、そのプーリ６６が矢示Ｊ方向に回転し、それによりタイミングベルト６３、プーリ６７を介して帯電ローラ１４が矢示Ｇ方向に回転する。
なお、このタイミングベルト駆動伝達機構６０においても、感光体ドラム５と帯電ローラ１４とが同じ周速で回転するようにすれば、その感光体ドラム５と帯電ローラ１４との接触部の削れを少なくすることができる。
【００７０】
また、このタイミングベルト駆動伝達機構６０では、プーリ６６と６７の間のピッチが図示しないプーリ支持板により常に一定に保たれるようになっており、そのプーリ支持板は軸６５を支点にして揺動できるようになっている。したがって、この実施形態によれば、例えば帯電ローラ１４の弾性部材１７のフィルム材１８が巻かれた部分が加圧スプリング１９の加圧力により圧縮変形することにより帯電ローラ１４が感光体ドラム５に接近する側に移動すると、それに追従してプーリ６７も同方向に移動する。
【００７１】
その際に、プーリ６６と６７との間のピッチは上述したプーリ支持板により常に一定に保たれるので、帯電ローラ１４はスムーズに回転される。
なお、図７ではタイミングベルト駆動伝達機構６０を右方側の端部にのみ設けたが、そのタイミングベルト駆動伝達機構６０は同図で左方側の端部にも設けるようにしてもよい。
【００７２】
図８は帯電ローラを感光体ドラムによる連れ回りだけで回転させるようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラを感光体ドラム付近と共に示す図１と同様な斜視図であり、図１と対応する部分には同一の符号を付してある。
なお、この実施形態による画像形成装置は、全体の構成は図３で説明した画像形成装置である小型プリンタと同様であるため、その全体の図示及び説明を省略する。
【００７３】
この実施の形態は、図１で説明した画像形成装置に対し、ギャップ管理部材であるフィルム材１８″に、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以上のものを使用し、帯電ローラ１４′を両側のフィルム材１８″，１８″の部分の感光体ドラム５との摩擦力のみによる連れ回りだけで回転させるようにした点のみが異なる。
そのフィルム材１８″は、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以上で、厚さが５０〜６０μｍのウレタンゴムシートであり、それを帯電ローラ１４′の弾性部材１７の両端部に全周に亘ってそれぞれ巻き付けて、それを接着剤で弾性部材１７に一体に固定している。
【００７４】
なお、フィルム材１８″としては、その他にＥＰＤＭフィルムをテープ状に加工したものを使用することもできる。さらに、厚さを５０〜６０μｍに形成することができ、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以上のものであれば、その他の材料であっても使用することができる。
また、この実施の形態における摩擦係数（最大静止摩擦係数）μも、図９で説明した装置を使用して測定される値を使用して、前述した式（段落番号［００４０］で説明した式）から算出される摩擦係数μとする。
【００７５】
次に、上記摩擦係数μを、材質を変えることにより異ならせた各種のフィルム材を、図８に示したように実際に弾性部材１７に取り付けて帯電ローラ１４′とし、それを画像形成装置に組み込んで、出力した画像の品質を評価した結果を表３に示す。
【００７６】
【表３】
2006146280.tif 000005
【００７７】
この試験結果によれば、摩擦係数μが０．３２と小さかったＰＴＦＥでは、常温において帯電ローラ１４′が感光体ドラム５との間でスリップを生じて連れ回りしにくい状態となり、出力された画像の所々に縦すじが発生した（△の評価）。
また、低温・低湿度の環境条件で出力した画像は、帯電ローラ１４′が感光体ドラム５により全く連れ回りしないため、画像の全面について縦すじが発生した（×の評価）。
【００７８】
次に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を使用したフィルム材は、摩擦係数μが０．４０となり、このものでは常温において良好な画像が得られたが、低温・低湿度の環境条件で出力した画像に、帯電ローラ１４′が感光体ドラム５との間でスリップを生じたことにより、所々に縦すじが見られた（△の評価）。
【００７９】
さらに、ＥＰＤＭを使用したフィルム材は、摩擦係数μが０．５１となり、このものは常温及び低温・低湿度の環境条件の双方で出力した画像について、良好な画像が得られた（〇の評価）。
次に、ウレタンを使用したフィルム材は、摩擦係数μが０．７３となり、このものは常温及び低温・低湿度の環境条件の双方で出力した画像について、良好な画像が得られた（〇の評価）。
【００８０】
以上の結果から、帯電ローラ１４′に使用するフィルム材１８″としては、摩擦係数μが０．５以上のものを使用すれば、帯電ローラ１４′を感光体ドラム５による連れ回りだけで回転させるようにしても、それをスリップさせずに確実に回転させることができる。したがって、縦すじの発生がない良好な画像が得られる。
しかも、図１に示した駆動ギヤ６１や従動ギヤ６２、及び図７に示したタイミングベルト駆動伝達機構６０を必要としないので、その分だけコストダウンが図れる。
【００８１】
このことは、フィルム材１８″の感光体ドラム５との摩擦係数μを０．５以上にすれば、図１０に示すように、感光体ドラム５からの伝達駆動トルクＴ１と、両側の滑り軸受３０，３０から帯電ローラ１４′が受ける負荷トルクＴ２と、帯電ローラ１４′が帯電ローラクリーナ４９から受ける負荷トルクＴ３との関係が、Ｔ１＞Ｔ２＋Ｔ３になることを示している。
【００８２】
図１１は帯電ローラの両端部のフィルム材を感光体ドラムの転写紙が通過する領域外に配設するようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラと転写紙通過領域との関係を示す説明図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、全体の構成は図３で説明した画像形成装置である小型プリンタと同様であるため、その全体の図示及び説明を省略する。
【００８３】
この実施の形態では、図８で説明した帯電装置における帯電ローラ１４′の弾性部材１７の両端部に取り付けているギャップ管理部材であるフィルム材１８″，１８″を、感光体ドラム５の転写紙Ｐが通過する領域Ａｐの外にそれぞれ配設している。
【００８４】
このようにすれば、転写紙Ｐが感光体ドラム５を通過する度に、その感光体ドラム５の領域Ａｐの部分には転写紙Ｐから紙粉が付着する恐れがあるが、一対のフィルム材１８″，１８″はその領域Ａｐの外に必ず位置するので、紙粉がフィルム材１８″，１８″に付着しない。
したがって、図８で説明した帯電装置における帯電ローラ１４′のように、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以上のフィルム材１８″を使用しても、そこに紙粉が付着しないようにすることができるので、摩擦係数μを０．５以上に維持し続けることができる。
【００８５】
図１２は帯電ローラの両端部のフィルム材を感光体ドラムの現像領域外に配設するようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラと現像領域との関係を示す説明図である。
なお、この実施形態による画像形成装置は、全体の構成は図３で説明した画像形成装置である小型プリンタと同様であるため、その全体の図示及び説明を省略する。
この実施の形態では、図８で説明した帯電装置における帯電ローラ１４′の弾性部材１７の両端部に取り付けているギャップ管理部材であるフィルム材１８″，１８″を、感光体ドラム５の現像領域Ａｄの外にそれぞれ配設している。
【００８６】
このようにすれば、感光体ドラム５の表面の現像領域Ａｄ内にはトナーが存在するが、一対のフィルム材１８″，１８″はその現像領域Ａｄの外に必ず位置するので、現像領域Ａｄ内のトナーがフィルム材１８″，１８″に付着しない。
したがって、図８で説明した帯電装置における帯電ローラ１４′のように、感光体ドラム５との摩擦係数μが０．５以上のフィルム材１８″を使用しても、そこに現像領域Ａｄ内のトナーが付着しないので、摩擦係数μを０．５以上に維持し続けることができる。
【００８７】
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、次に記載する効果を奏する。
請求項１の画像形成装置によれば、帯電ローラはギャップ管理部材を除く他の部分が像担持体の表面に対して非接触の構成でありながら、その帯電ローラの一端部に固定された従動ギヤが像担持体の一端部に固定された駆動ギヤに噛み合うことにより確実に回転されるので、帯電ローラの表面にクリーニング部材等が接触することにより負荷が加えられるようなことがあっても、像担持体との間でスリップを生じることなしに回転することができる。
【００８８】
したがって、帯電ローラのローラ部に含まれている物質が滲み出てそれが像担持体を汚してしまったり、像担持体の表面に付着しているトナー等が帯電ローラに転移するのを防止することができる。
また、ギャップ管理部材の幅を狭くして帯電ローラの全長を短くして全体を小型にするようにしても、帯電ローラの像担持体に対するスリップを防止することができる。
【００８９】
請求項２の画像形成装置によれば、帯電ローラは両端部にそれぞれ設けた従動ギヤを介して像担持体から回転力が伝達されて回転するので、より確実で安定した回転ができる。
また、駆動ギヤが従動ギヤを回転させるときには、その駆動ギヤと従動ギヤとが分力により離れる方向に軸受等により許容されるガタ内で互いに移動するが、その移動が帯電ローラの両端部で同様に行われるので、帯電ローラと像担持体表面との間の帯電領域内でのギャップを全域に亘って略均一にできるため良好な帯電性能が得られる。
【００９０】
請求項３の画像形成装置によれば、駆動ギヤと従動ギヤは同一の歯数であるため、像担持体と帯電ローラは同一の周速で回転するため、それらの接触部の摩耗を少なくすることができる。
【００９１】
請求項４の画像形成装置によれば、帯電ローラはタイミングベルトを使用したタイミングベルト駆動伝達手段により像担持体からの回転力が伝達されて回転するので、同様に帯電ローラは像担持体との間でスリップを生じることなしに回転することはもちろん、帯電ローラと像担持体の回転中心間のピッチズレに対してもギヤ伝達式に比べて許容範囲が広くなる。
【００９２】
請求項５の画像形成装置によれば、ギャップ管理部材は像担持体との摩擦係数が０．５以下に形成されているので、帯電ローラの回転時においてギャップ管理部材が像担持体から受ける摩擦負荷を小さくすることができるので、帯電ローラをスムーズに回転させることができると共に、ギャップ管理部材と像担持体との接触面を摩耗しにくいようにすることができる。
【００９３】
請求項６の画像形成装置によれば、ギャップ管理部材は像担持体との摩擦係数が０．５以上に形成されているので、帯電ローラを像担持体との摩擦力だけで連れ回り回転させるようにしても、それをスリップさせずに回転させることができる。したがって、ギヤを使用した伝達機構やタイミングベルトを使用した伝達機構を必要としない分だけコストダウンが図れる。
【００９４】
請求項７の画像形成装置によれば、両端部のギャップ管理部材は像担持体の転写紙が通過する領域外にそれぞれ配設しているので、像担持体の転写紙が通過する領域には紙粉が付着しやすいが、その紙粉がギャップ管理部材に付着しないようにすることができる。したがって、像担持体との摩擦係数が０．５以上のギャップ管理部材を使用して帯電ローラを像担持体により連れ回り回転させても、上記紙粉がギャップ管理部材と像担持体との間に入り込むことによる帯電ローラのスリップを防止することができる。
【００９５】
請求項８の画像形成装置によれば、両端部のギャップ管理部材は像担持体の現像領域外にそれぞれ配設しているため、像担持体との摩擦係数が０．５以上のギャップ管理部材を使用して帯電ローラを像担持体により連れ回り回転させても、そのギャップ管理部材には現像領域内のトナーが付着しないので、トナーがギャップ管理部材と像担持体との間に入り込むことにより摩擦係数が小さくなって帯電ローラがスリップするのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
この発明は、複写機，プリンタ，ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】この発明の一実施形態例である画像形成装置の帯電装置と感光体ドラムを示す斜視図である。
【図２】同じくその帯電装置と感光体ドラムを示す正面図である。
【図３】同じくその帯電装置と感光体ドラムを複数備えた画像形成装置であるカラーの小型プリンタを示す全体構成図である。
【図４】同じくその小型プリンタが備えている感光体ユニットを示す構成図である。
【図５】図３の小型プリンタに設けられている書込みユニットを示す構成図である。
【００９８】
【図６】感光体ドラムの両端部に駆動ギヤを固定すると共に帯電ローラの両端部に従動ギヤをそれぞれ固定した画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な斜視図である。
【図７】タイミングベルト駆動伝達手段を設けた画像形成装置の実施形態を示す図１と同様な斜視図である。
【図８】帯電ローラを感光体ドラムによる連れ回りだけで回転させるようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラを感光体ドラム付近と共に示す図１と同様な斜視図である。
【００９９】
【図９】摩擦係数μを測定する方法を説明するための斜視図である。
【図１０】伝達駆動トルクＴ１と負荷トルクＴ２，Ｔ３との関係の説明に供する概略図である。
【図１１】帯電ローラの両端部のフィルム材を感光体ドラムの転写紙が通過する領域外に配設するようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラと転写紙通過領域との関係を示す説明図である。
【図１２】帯電ローラの両端部のフィルム材を感光体ドラムの現像領域外に配設するようにした画像形成装置の実施形態における帯電ローラと現像領域との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１００】
４：帯電装置
５：感光体ドラム（像担持体）
１４，１４′：帯電ローラ
１８，１８′，１８″：フィルム材（ギャップ管理部材）
６０：タイミングベルト駆動伝達機構（タイミングベルト駆動伝達手段）
６１：駆動ギヤ        ６２：従動ギヤ
【図１】
2006146280.tif 000006
【図２】
2006146280.tif 000007
【図３】
2006146280.tif 000008
【図４】
2006146280.tif 000009
【図５】
2006146280.tif 000010
【図６】
2006146280.tif 000011
【図７】
2006146280.tif 000012
【図８】
2006146280.tif 000013
【図９】
2006146280.tif 000014
【図１０】
2006146280.tif 000015
【図１１】
2006146280.tif 000016
【図１２】
2006146280.tif 000017